电气设备在线监测技术
浅析电力系统电气设备在线监测技术
浅析电力系统电气设备在线监测技术摘要：随着我国经济的发展，电力事业也在不断发展，我国目前对电气设备的监测与维修也得到了发展。
目前全国各行各业的发展，使用电负荷一度攀升，而且没有下降的趋势，但是我国电力发展相对比较落后，使得电力发展出现季节性或结构性短缺的现象。
为了使全国不断增加的用电需求得到满足，就必须及时检修出电力系统的缺陷，跟随时代发展的脚步，对电力系统进行合理的调整和修缮，避免损失的发生，保证系统正常安全地运行。
关键词：电力系统；电气设备；在线监测一、电气设备在线监测的基本概念电气设施在线监测技术是在电气设施运行过程中，利用对一般绝缘特性数据介质损耗因数予以测量，在此基础上找出电气设施的运行有无存在异常。
而介质损耗因数对高压电气设施具有一定的影响，但是其可以反映运行过程中设施的问题，同时具有操作便捷的特点。
介质损耗因数理论分为基本的几类：①硬件直接测量相位角，其利用为过零相位对比公式；②软件对检测信号调节后，对测量信号予以参数处理，其依附于谐波分析法。
前者的基本原理为，获取电流与电压信号予以过零整形，在此基础上使其变为过零反转的方波电流及电压，通过或门电路对电流电压过零耗时差异波宽度予以对比，同时计算方波宽参数，在此基础上按照电流电压信号参数得出介质损耗因数。
而后者的基本原理为，电流互感器测检装置末端收集电流信号，收集电压信号后利用滤波以及程控予以放大处理，在此基础上利用同步采样方法进而得出离散参数信号，通过计算机对其予以变换后的基波傅里叶数据计算，最后得出基波相位比率直至计算出介质损耗因数。
二、电力系统电气设备在线监测技术发展现状2.1传统电气设备检修中的缺点采用传统的电气设备检修方法虽然可以防止部分故障的出现，但是，无法使得电气设备达到最佳的状态，导致电气设备停止运行，所以，这就对电力系统的稳定运行造成了非常大的影响，并且也没有办法有效的确保试验的准确性。
由于进行检测的时间通常情况下都是固定的，因此，发生电气设备故障时候有可能是在非检测实践，而这个时候如果出现故障就会致使资源产生极大的浪费，并且也会使得电气设备遭到一定的损伤。
电气设备的绝缘在线监测与状态维修
电气设备的绝缘在线监测与状态维修
随着电力系统的不断发展，电气设备的绝缘在线监测与状态维修技术也逐渐成为了电气设备运行维护的重要内容。
保持设备绝缘性能的良好状态对于保障电气系统的稳定运行和延长设备的使用寿命具有重要意义。
下面将介绍电气设备的绝缘在线监测与状态维修技术的相关内容。
电气设备的绝缘在线监测是通过采用一系列技术手段，实时监测设备的绝缘性能，及时发现绝缘状态的异常，防止绝缘击穿事故的发生。
常用的绝缘在线监测方法包括局部放电监测、绝缘电阻测量、介质损耗测量等。
局部放电监测是一种较为常用的方法，通过监测设备局部放电的情况，可以判断设备的绝缘状态，并及时采取措施进行维修。
绝缘电阻测量是另一种常用的方法，通过测量设备的绝缘电阻值，可以判断绝缘状态的好坏，并及时修复绝缘损坏部分。
介质损耗测量是一种通过测量设备的介质损耗来判断绝缘状态的方法，该方法具有较高的精度和灵敏度，能够提早发现绝缘状态异常。
绝缘状态维修是指在发现设备绝缘状态异常后，采取一系列的维修措施对设备进行修复。
常用的绝缘状态维修方法包括表面清洁法、绝缘层维修法、绝缘材料更换法等。
表面清洁法是最常用的方法之一，通过对设备表面进行清洗，可以减少表面污秽对绝缘性能的影响，提高绝缘状态的好坏。
绝缘层维修法是指对设备绝缘层损坏的部分进行修复，在修复过程中，可以采用绝缘料和胶水进行绝缘层的修补。
绝缘材料更换法是指对设备绝缘材料老化或损坏的部分进行更换，以恢复设备的绝缘性能。
电气设备在线监测技术PPT课件
数据准确性
数据处理算法应准确提取 有用信息，降低误报和漏 报率。
数据可视化
将监测数据以直观的方式 呈现，便于用户快速了解 设备状态。
监测精度与稳定性
精度要求
在线监测技术应具备高精度测量 能力，以准确反映设备运行状态。
稳定性保障
确保监测系统在各种工况下稳定运 行，降低故障率。
抗干扰能力
提高系统抗电磁干扰等外部因素影 响的能力。
系统构成
该在线监测系统包括传感器、数据采集模块、分 析软件等部分组成。
实施效果
通过实时监测和预警，有效降低了设备故障率， 提高了运行效率，减少了维护成本。
某轨道交通的电气监测解决方案
背景介绍
某轨道交通为了确保列车安全运行，需要实时监测电气设备的状 态。
系统特点
该电气监测解决方案具有高精度、实时性强、稳定性高等特点。
在线监测技术的重要性
01
02
03
04
提高设备可靠性
实时监测设备的运行状态，及 时发现潜在故障，避免设备损
坏和意外停机。
延长设备使用寿命
通过监测和分析设备的性能变 化，可以预测设备的寿命，合
理安排维修计划。
优化维护成本
减少不必要的维修和更换，降 低维护成本，提高设备的经济
效益。
提高生产效率
保证设备的稳定运行，提高生 产效率，为企业创造更多价值
电气设备在线监测技术 ppt课件
• 引言 • 电气设备在线监测技术概述 • 电气设备在线监测技术的应用场景 • 电气设备在线监测技术面临的挑战与
解决方案 • 电气设备在线监测技术的发展趋势 • 案例分析
01
引言
目的和背景
目的
介绍电气设备在线监测技术的概念、原理、应用和发展趋势。
电气工程中电力设备的在线监测
电气工程中电力设备的在线监测在当今社会，电力作为一种不可或缺的能源，支撑着各行各业的运转和人们的日常生活。
而电力设备作为电力系统的核心组成部分，其稳定运行对于保障电力供应的可靠性和安全性至关重要。
为了确保电力设备的正常运行，减少故障发生的概率，提高电力系统的整体性能，电力设备的在线监测技术应运而生。
电力设备在线监测，简单来说，就是通过各种先进的技术手段，对电力设备的运行状态进行实时、连续的监测和分析。
它能够及时发现设备潜在的故障隐患，为设备的维护和检修提供科学依据，从而有效地避免设备突发故障造成的停电事故和经济损失。
在线监测技术涵盖了多种电力设备，包括变压器、断路器、避雷器、电缆等。
以变压器为例，其作为电力系统中重要的变电设备，承担着电压变换和电能传输的关键任务。
通过在线监测，可以实时获取变压器的油温、油中溶解气体含量、局部放电量等关键参数，从而对变压器的绝缘状况、铁芯是否存在过热等问题进行准确判断。
对于断路器，在线监测能够监测其机械特性、开断电流等参数，有助于提前发现断路器的操作机构故障和触头磨损等问题。
实现电力设备在线监测的技术手段多种多样。
传感器技术是其中的关键之一，各种类型的传感器，如温度传感器、压力传感器、电流传感器、电压传感器等，被广泛应用于电力设备的监测中。
这些传感器能够将设备的物理量转化为电信号，为后续的分析处理提供数据基础。
数据采集与传输技术也是在线监测系统的重要组成部分。
采集到的传感器信号需要经过可靠的传输通道，及时准确地送达监测中心。
常见的数据传输方式包括有线传输和无线传输。
有线传输具有稳定性高、传输速度快的优点，但在一些布线困难的场合则受到限制。
无线传输则具有灵活性强、安装方便的特点，但可能会受到信号干扰和传输距离的影响。
在数据处理和分析方面，利用先进的算法和软件工具对采集到的数据进行深入挖掘和分析，是在线监测技术的核心环节。
通过对历史数据的对比分析、趋势预测以及模式识别等方法，可以准确判断设备的运行状态，并预测可能出现的故障。
高压电气设备的在线检测技术
高压电气设备的在线检测技术摘要：由于高压电气设备在线检查技术十分有利于维持高压电气设备的长期正常运行。
所以，应当加强对高压电气设备的在线检测技术的研究，确保高压电气设备在线检测技术效果能够发挥出全部价值。
除此之外，还应当提高对高压电气设备在线检测技术的重视。
同时，要确保公司相关人员充分了解高压电气设备在线检测技术，即对高压电气设备在线检测技术操作要点以及其工作原理有清晰的认识。
同时，需要专业水平过硬的技术人员进行操作。
如此，才可以始终维持高压电气设备的正常运行。
关键词：高压；电气设备；在线检测引言应用高压电气设备在线检测设备技术时，一定要严格按照操作标准来。
而在检测期间，由于电力系统始终处于得电状态，故而检测人员通常都会根据设备的基础属性，即绝缘性能的情况，适当调整二次试验的项目内容和工作时间。
如此，可以在一定程度上降低对试验设备的负面影响，确保其质量，使其后期能够正常投入运行。
同时，这一办法，可以获得设备运行期间产生的所有数据，且数据真实性高。
而这又能在一定程度上保证高压电气设备运行实效性。
1高压电气设备在线检测技术简述由于需要维持高压电气设备正常运行，而电网的发展过于迅速，故必须升级现有的电力系统，否则就难以保证电力系统的运行安全。
因此，电力系统必须向着高压和大容量进行优化升级。
而想要实现这一目标，就要使用更先进的绝缘检测技术以更好地维持电力设备的正常运转。
如此，才能保证高压电气设备长期运行，并始终保持正常状态。
在这一需求下，检测技术的研究力度逐渐加大。
在一段时间后，技术研究有了新的突破，在线检测技术越来越完善，所发挥的作用更大，更具有实用性。
在当下，在线检测技术可高压电气设备运行期间检测其绝缘性能。
而这一技术可以精确地反映高压电气设备运行期间的实际情况。
在检测期间，设备可以不停电，故而可一直维持供电，从而保证居民的日常生活用电。
高压电气设备运行期间，也能更好地观察其绝缘状态，其检测效果会更好。
电气设备在线监测与故障诊断技术综述
电气设备在线监测与故障诊断技术综述周远超摘㊀要:随着经济的发展ꎬ国内电量需求日益加大ꎬ电网超负荷运转ꎬ再加上电网设备自身存在一些故障ꎬ导致国内电网大面积停电的事故时有发生ꎮ文章在阐述电气设备状态监测及诊断相关概念的基础上ꎬ分析电气设备状态监测与故障诊断系统的组成及相应功能ꎬ总结并提出了目前常用的在线监测与故障诊断技术存在的问题及解决办法ꎮ关键词:电气设备ꎻ在线监测ꎻ故障诊断一㊁电气设备在线监测与故障诊断的定义与实现(一)电气设备在线监测与故障诊断的定义１.在线监测在线监测是在电气设备正常运行的前提下ꎬ利用传感技术㊁计算机技术和光电技术对电气设备状态进行连续㊁自动的监测方法ꎮ为防止产品质量问题对电气设备运行可靠性造成不利影响ꎬ采用在线监测技术ꎬ对电气设备的运行状态进行实时监测ꎬ及时发现隐患ꎮ２.故障诊断故障诊断主要是对电气设备的在线实时监测数据进行比较分析ꎬ给出设备的故障点㊁故障类型和故障发展趋势ꎬ提出有效的维修策略ꎬ以保证设备安全稳定运行ꎬ减少电气设备故障造成的不利影响ꎮ(二)电气设备在线监测与故障诊断的实现一般来说ꎬ电气设备的在线监测和故障诊断过程可分为运行信号检测㊁信号特征提取㊁运行状态识别和故障诊断结果ꎮ运行信号检测:根据对电气设备的监测和监测目的ꎬ选择相应的不同传感器ꎬ对电气设备的运行信号进行监测ꎬ将模拟信号同声传译为数字信号ꎮ信号特征提取:保留或增加信号中有用的部分ꎬ提取一些与电气设备故障有关的信号ꎬ便于后续故障诊断ꎮ二㊁制约电气设备状态在线监测与故障诊断技术的问题根据以往的经验ꎬ从停电后电气设备的诊断和维护过渡到电气设备的诊断和评估ꎬ确定电气设备的剩余寿命ꎬ并提供维修计划ꎬ是一项重大的技术变革ꎮ它需要大量的技术支持ꎮ根据我国国情ꎬ引进先进技术ꎬ开展长期的实践工作和经验ꎬ总结了防治的技术流程ꎮ电气设备的在线监测与故障诊断技术是实现无停电检修的基本和必要条件ꎮ因此ꎬ要发展电气设备在线监测与故障诊断技术ꎬ必须解决运行中存在的问题ꎮ(一)在线监测设备稳定性在线监测设备的稳定性是电气设备在线监测与故障诊断技术广泛应用的基础和必要条件ꎮ电气设备监测元件老化㊁电气设备状态在线监测和故障诊断设备中使用的元器件种类繁多ꎬ而电子元器件在恶劣的环境条件下ꎬ经受住电网电压㊁短路等正常故障的考验ꎬ很容易损坏ꎮ对于温度变化范围大㊁工作环境恶劣的电器元件ꎬ也要求其工作温度和稳定性要求较高ꎮ但是ꎬ如果后台工控机的质量不能得到保证ꎬ很容易受到负载的冲击ꎬ导致主板㊁控制器等元器件损坏ꎬ导致频繁的死机ꎮ监测电气设备的电磁兼容性和防止电磁干扰一直是阻碍电气设备在线监测与故障诊断技术发展的重要原因ꎮ制造商一直在不断地研究和探索这个问题ꎮ从现有技术来看ꎬ在线监测主要是软硬件结合ꎬ软件是电气设备在线监测的主导因素ꎬ但在强电磁场干扰下ꎬ监测信号的提取非常困难ꎮ虽然已经取得了一流的进展ꎬ但在实际运行过程中ꎬ不同变电站的干扰是不同的ꎬ需要具体分析才能得到在线监测结果ꎮ因此ꎬ有必要在积累大量经验的基础上ꎬ根据不同的工作环境定制相应的设备标准ꎮ电气设备的现场维护监测ꎬ由于电气设备的在线监测设备长期工作在复杂的环境中ꎬ受多种因素的影响ꎮ电子元器件的老化速度和灵敏度下降很快ꎬ导致采集的数据存在一定的误差ꎬ需要定期更换和维修ꎮ这就要求生产厂家对电气设备进行在线监测ꎬ给出准确的设备维护和更换时间ꎮ电力监控不仅可以对这些设备进行归档ꎬ建立信息ꎬ以便及时更换和维护以及相应的维修队伍ꎬ并增设专职岗位负责ꎮ(二)实行电气设备状态在线监测与故障诊断系统标准化电气设备在线监测与故障诊断技术尚处于起步阶段ꎮ相关软件和技术还不成熟ꎬ软件有待开发和完善ꎮ而且ꎬ互相交流是不现实的ꎮ电气设备在线监测与故障诊断技术的标准化在短期内是不可能建立的ꎮ为了发展电气设备在线监测和故障诊断技术ꎬ必须建立标准的产品模型和信息管理系统ꎬ采用标准的现场总线技术和数据管理系统ꎬ相互借鉴ꎬ统一标准ꎬ使设备的任何一部分都可以由不同的厂家更换ꎬ不同厂家的不同产品具有一定的可开发性㊁互换性和可扩展性ꎬ减少维修的制约性和依赖性ꎬ降低维修成本和人员ꎬ以便用户及时维修和维护电气监控设备ꎮ(三)电气设备剩余寿命的精确预测电气设备在线监测与故障诊断技术的最大优点是根据大量的数据和实证分析来判断电气设备在正常情况下的使用寿命ꎮ在电气设备正常运行的情况下ꎬ故障主要分为初次安装调试一年左右暴露的故障ꎬ在稳定期为５~１０年期间ꎬ定期检查主要是为了延长电气监控设备的使用寿命ꎻ在劣化期从１０年开始到２０年ꎬ根据实际情况逐步增加定期检查的频率ꎬ根据大量监测数据判断电气设备的剩余寿命ꎻ主要采用２０年以上的风险期ꎬ要持续监测ꎬ准确预测剩余寿命ꎬ制订更换和维护计划ꎮ三㊁结束语随着电力设备状态检修策略的全面推广和智能电网的加速发展ꎬ状态监测与故障诊断技术将得到广泛应用ꎮ电气设备状态监测系统和诊断结果的准确性将直接影响状态检修策略的有效实施ꎮ因此ꎬ电力系统状态监测应与前沿技术成果紧密结合ꎬ创新开发智能化㊁系统化的信息诊断专家应用系统ꎬ提高电气设备运行的可靠性ꎬ优化设备状态检修策略ꎮ参考文献:[１]钟连宏ꎬ梁异先.智能变电站技术应用[Ｍ].北京:北京出版社ꎬ２０１９.[２]王波ꎬ陆承宇.数字化变电站继电保护的ＧＯＯＳＥ网络方案[Ｊ].电力系统自动化ꎬ２０１９(３７).作者简介:周远超ꎬ男ꎬ山东省青岛市ꎬ研究方向:电气方向ꎮ２２２。
电气设备的在线监测技术研究
电气设备的在线监测技术研究在当今高度工业化和信息化的时代，电气设备的稳定运行对于各个领域的生产和生活至关重要。
从电力系统中的大型变压器、开关柜，到工业生产中的电动机、变频器，电气设备的可靠性直接影响着整个系统的性能和安全。
为了确保电气设备的正常运行，减少故障停机时间，提高设备的利用率和寿命，电气设备的在线监测技术应运而生。
电气设备在线监测技术是指利用各种传感器、数据采集设备和分析软件，实时获取电气设备的运行状态信息，并对这些信息进行分析和处理，以判断设备是否存在故障隐患或异常情况。
与传统的定期检修方式相比，在线监测技术具有实时性、连续性、准确性和预防性等优点，可以及时发现设备的早期故障，为设备的维护和管理提供科学依据。
一、在线监测技术的基本原理电气设备在线监测技术的基本原理是基于各种物理量的测量和分析。
例如，通过测量电气设备的电流、电压、功率因数、温度、湿度等参数，可以了解设备的运行工况；通过检测设备的局部放电、绝缘电阻、泄漏电流等信号，可以评估设备的绝缘性能；通过监测设备的振动、噪声等信号，可以判断设备的机械部件是否正常。
传感器是在线监测系统的关键部件之一，其性能直接影响着监测数据的准确性和可靠性。
目前常用的传感器包括电流互感器、电压互感器、温度传感器、湿度传感器、局部放电传感器、振动传感器等。
这些传感器将测量到的物理量转换为电信号，然后通过数据采集设备进行采集和处理。
数据采集设备通常包括数据采集卡、前置放大器、滤波器等，其作用是将传感器输出的电信号进行调理、放大、滤波和数字化，以便后续的分析和处理。
数据采集设备的采样频率、分辨率和精度等参数对于监测数据的质量具有重要影响。
二、在线监测技术的关键技术1、信号处理与分析技术在线监测系统采集到的信号往往包含大量的噪声和干扰，因此需要采用有效的信号处理和分析技术来提取有用的信息。
常用的信号处理方法包括滤波、降噪、时频分析、特征提取等。
例如，通过小波变换可以对非平稳信号进行时频分析，有效地提取局部放电信号的特征；通过主成分分析可以对多变量数据进行降维处理，提取主要的特征信息。
电气设备绝缘在线监测技术研究
电气设备绝缘在线监测技术研究电气设备的正常运转对于整个生产过程来说至关重要，而绝缘状况也是保证电气设备运转的关键。
然而在运转过程中，由于电压、潮湿度、温度等因素的影响，绝缘状态经常会发生变化，如果发生绝缘击穿等失灵，将会造成巨大的经济损失和安全风险。
因此，开展电气设备绝缘在线监测技术研究至关重要。
电气设备绝缘在线监测技术是指电气设备在长期运行过程中，通过在线监测系统对设备的绝缘状态进行实时监测和分析，及时、准确地发现设备绝缘状态的变化，从而采取必要的维护和保护措施，以确保设备的安全、稳定、高效运行。
目前常用的电气设备绝缘在线监测技术包括以下几种：1. 电容法监测技术电容法监测技术是通过电容传感器或高频电压发生器，测量电器设备的绝缘电容来监测设备的绝缘状况。
该技术具有测量精度高、适用范围广、检测速度快等优点，但电缆阻抗和直流分量等因素的影响较大，响应速度也较慢。
2. 微波法监测技术微波法监测技术是利用微波信号对电气设备的绝缘状态进行监测的技术，其基本原理是将微波信号通过设备的绝缘介质，当微波在介质内传播时，当介质的绝缘性能降低或失效时，微波信号的反射系数会发生变化。
该技术具有检测精度高、响应时间快、适用范围广等优点，但需要专门的设备和掌握一定的专业知识，并且检测信号易被干扰。
3. 同步检测技术同步检测技术是对交流电器设备进行绝缘在线监测的一种技术，其基本原理是通过设备上的电流互感器和电压互感器，获得设备的电流和电压信号，通过数学分析，确定设备的绝缘状况。
该技术具有有效地检测高压变电站运行设备的绝缘状况，简单易行等优点，但需要高精度的同步采样设备和计算机分析工具，且对于设备的外部干扰影响大。
综上所述，电气设备绝缘在线监测技术对于电气设备的长期安全、稳定、高效运行具有重要意义。
随着互联网和物联网技术的飞速发展，使得在线监测不仅可以发现设备的故障，还可以预测设备的故障，从而实现设备的“无故障”运行和预防性维护。
电气设备的在线状态监测与预警
电气设备的在线状态监测与预警在现代社会中，电气设备已经成为生产和生活中不可或缺的重要组成部分。
然而，电气设备的故障和损坏往往会给生产和生活带来严重的影响，甚至引发安全事故。
因此，对电气设备的在线状态进行监测和预警显得尤为重要。
本文将从电气设备在线状态监测的意义、监测技术、预警方法等方面进行探讨。
一、电气设备在线状态监测的意义电气设备在线状态监测是指通过对电气设备工作状态进行实时监测和数据采集，以获取设备运行情况的技术手段。
它可以帮助我们及时了解设备的运行状况，提前发现设备存在的隐患和故障，以便采取相应的维修和保养措施。
这对于提高设备的运行效率、延长设备的使用寿命、降低维修成本具有重要的意义。
首先，电气设备在线状态监测可以实现对设备的远程监控与管理。
通过物联网技术和传感器等装置，可以在任何时刻、任何地点获取设备的实时运行数据。
这使得设备运维人员可以及时发现设备存在的问题，并且可以通过调整设备的工作参数或进行维修保养来减少设备的故障发生率。
其次，电气设备在线状态监测可以提高电气设备的运行效率。
通过对设备的实时数据采集和分析，可以对设备的性能进行监控和评估。
在设备运行效率降低时，可以及时采取措施调整设备的工作状态，从而提高设备的运行效率。
再次，电气设备在线状态监测可以降低设备故障对生产和生活带来的影响。
通过对设备的在线监测和预警，可以及时发现设备存在的隐患和故障，并且可以提前制定维修计划，减少故障对生产和生活带来的影响。
这不仅可以节省维修成本，还可以避免由于故障带来的停机时间。
二、电气设备在线状态监测的技术手段电气设备在线状态监测主要依靠物联网技术和传感器等装置。
物联网技术通过将设备与网络连接，实现设备之间的信息交流和数据采集。
传感器则负责采集设备的运行数据和环境数据，并将其转化为电子信号进行传输和存储。
常用的监测参数包括电压、电流、温度、湿度、振动等。
通过对这些参数的监测和分析，可以了解设备的运行状况及其潜在的故障风险。
电气设备的绝缘在线监测与状态维修
电气设备的绝缘在线监测与状态维修一、引言电气设备的绝缘在线监测与状态维修是电力系统中的重要环节，它的主要作用是保证电气设备的安全可靠运行。
本文将从绝缘在线监测的原理与方法、状态维修的内容与方法、维修过程中的注意事项等方面进行详细介绍。
二、绝缘在线监测的原理与方法绝缘在线监测是通过监测电气设备的绝缘状况，判断其运行状态，并基于此进行相应的维修或保养。
目前常用的绝缘在线监测方法主要包括以下几种：1.绝缘电阻测量法：采用高压直流电源施加一定电压，通过测量电流和电压来计算绝缘电阻。
此方法适用于绝缘电阻较高的设备，如变压器、电缆等。
2.局部放电监测法：通过监测电气设备中的局部放电现象，判断设备绝缘状态的好坏。
局部放电监测系统一般由放电传感器、放大器、传输系统和数据处理系统组成。
3.热成像法：通过红外热像仪或红外热成像仪器，对电气设备的温度分布进行测量，从而判断设备的绝缘状态。
热成像法可以快速、准确地检测设备的异常情况，适用于大面积的设备，如变电站、开关站等。
4.超声波法：通过超声波传感器对电气设备进行检测，判断设备内部的绝缘状态。
超声波法可以检测到绝缘材料内部的缺陷和松动现象，适用于变压器、断路器等设备。
三、状态维修的内容与方法状态维修是指在对电气设备进行绝缘在线监测后发现问题，并对问题进行相应修复的过程。
常见的状态维修内容包括以下几方面：1.绝缘材料的处理：如检查绝缘材料是否老化、断裂或有其他损坏现象，并及时更换新的绝缘材料。
2.绝缘结构的检查与修复：如检查设备的端子、接头、固定设备等是否牢固，如果有松动或腐蚀等情况，需要进行相应的修复。
3.设备的清洁与维护：如清除设备表面的灰尘、杂物，保持设备处于干净的状态，定期进行维护与保养。
4.电气连接的检查与修复：如检查电气接线是否松动、插头是否完好，如果有问题需要及时进行修复。
对于不同的设备类型和具体故障情况，还可以使用其他的维修方法，如局部放电消除、局部绝缘修复等。
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运行设备
带电测试
人
检测仪器
一、概述
在线监测
• 设备状况连续监测 • 设备状况定时监测 • 自动进行
在线监测
运行设备
传感器
后台
一、概述
在线监测VS带电测试
资金投入 灵活性 检测及时性 诊断能力 抗干扰能力
带电测试
小 强 弱 弱 弱
在线监测
大 弱 强 较强 强
一、概述
在线监测AND状态检修
检修决策
三、变压器设备
色谱 存在的问题 • 结构较为复杂 • 存在多种易损坏（例如油泵、气泵、阀门、热导池等）、易损耗 （例如载气、标气等）、易老化（脱气透膜、色谱柱等）部件 •定期进行维护和校准
三、变压器设备
色谱
放电部件 悬浮放电
CT
CT
Ix
Us Ux A/D
FFT
FFT
Ph(n-s)
通讯总线
Ph(x-s)
Ph=Ph(x-s) - Ph(n-s)
SC
Tanδ=Tan(π/2-Ph)
U Cx
三、电容型设备
介损测量效果
三、电容型设备
电容量测量效果
电容量监测数据较为稳定，与系统电压波动无关，仅略受环 境变化（气温）的影响，且三相的影响程度基本一致
三、电容型设备
监测效果
考虑到提供基准电压信号CVT存在固有的角差，会造成在线监测结果与 离线测试间结果差异，主变套管的在线监测结果是比较准确的
三、变压器设备
能够开展的项目
• 超高频局放 • 色谱 • 铁芯接地电流 • 绕组温度在线监测
三、变压器设备
超高频局放
测试原理
•局放源相当于无线电发射装置
FFT
合金作铁芯
Ph(x-n) Tanδ=Tan(π / 2-Ph)
• 采用深度负反馈补偿技术自动跟 踪补偿，保持铁芯工作在接近理想 的零磁通状态
关键
•求取两个工频基波电流信号的相 位差
三、电容型设备
“虚拟基准”
PT
RF
Un In
电源总线
Rs Is Rs Is
LC1
CT
CT
Un Us A/D
LC2
三、电容型设备
能够开展的项目
小贴示 • 通过测量介质损耗tgδ及电容 量，可较为灵敏地发现电容型 设备的绝缘缺陷
三、电容型设备
测量方法
无源电流传感器
U •检测精度难以满足介质损耗测量
的要求
PT
Cx
RF Un In
Un Ux
CT
CT
Ix
A/D
自动反馈的零磁通补偿技术 • 选用导磁率较高、损耗较小坡莫
三、变压器设备
色谱
导电回路方面 分接开关接触不良 低压线圈股间漏磁不均在 焊接头处造成电势差及涡流
股间短路 引线接头焊接或接触不良
….
过热故障原因
磁路方面
铁芯短路
铁芯多点接地 漏磁或主磁通在某些部件上
引起涡流发热 ….
三、变压器设备
色谱
三、变压器设备
色谱
监测原理 •通过油路管道，并在油泵的控制下，从变压器中获取特定油速 和流量的油样 •通过萃取装置，使用聚四氟乙烯薄膜、中空纤维束等高分子膜 从油中脱出气体 •脱出的混合气体由载气推动通过色谱柱，各组分气体由于运动 速度不同而被分离 •用热导池或半导体气敏传感器来测定气体的成分和浓度 •使用标准气体定期对检测装置进行标定和调整，以保证检测的 可靠性
• 具备CAN2.0现场总线接口
二、在线监测系统结构
现场总线
概念 • 指现场仪表和数字控制系统输入输出之间的全数字化、双向、多 站点的通讯系统 • 只需使用一根普通的双绞屏蔽电缆就可挂载多个监测单元 优点 • 电缆的用量少，连线设计及接头校对等工作简单 • 个别监测单元发生故障或退出运行不会影响其它单元工作 • 各个监测单元的独立接地，解决了抗干扰、抗冲击等方面的问题 • 直接传输数字信号，抗干扰能力强
二、在线监测系统结构
数据管理及预警系统
• 通过局域网等通讯方式，数据管理系统可定时获得各个变电站的 监测数据，装载到数据库 • 数据管理系统对监测数据进行分析判断，筛选出参数异常的电气 设备 •自动生成包括参数变化趋势图在内的监测报告
数据诊断系统 • 分布式测量结构，监测单元可同时测量，可方便地排除外部影响 • 将结构相同的电气设备通过纵向或横向的比较，可确定被测电气 设备绝缘状况的真实变化 • 通过相对比较判断法，关注个别设备监测数据发生的相对变化， 消除外部因素的影响
分 层 分 布 的 现 场 总 线 结 构
二、在线监测系统结构
分层分布的现场总线结构
中心层
• 由局端综合系统构成
• 采用10M/100M以太网通讯方式与间隔层连接
间隔层
• 由各类专用监测子系统和现场主机构成
• 通过相互独立的CAN2.0B现场总线与其自身 所配备的就地监测单元连接
过程层
•由各类专用监测子系统中的就地监测单元 构成
电气设备在线监测技术
一、概述
电气设备故障
一、概述
电气设备故障原因及危害
运行中电气 设备
电 热 机械 环境 ...
性能 劣化
设备故障
经济损失 社会影响
电网事故
一、概述
设备状态的检测手段 • 停电试验 • 运行中巡检 • 带电测试 • 在线监测
一、概述
停电试验
优点 试验结果分析 积累了大量经验
•接收局放源的电磁信号可实现对局放的检 测
•在超高频段（UHF：300～3000MHz ）内 接收电磁信号，可避开大多数干扰
•金属壳会屏蔽电磁信号
•内置接收单元，或由非金属材料构成的外 壳或缝隙处接收信号
三、变压器设备
超高频局放
三、变压器设备
超高频局放
状 态 良 好
三、变压器设备
超高频局放
停电试验
缺点
停电困难 设备状态：停电≠运行 不能连续随时监测（维修不足）
过度维修
一、概述
运行中巡检 • 属于状态检修试验范畴
优点： • 简便易行 • 能够发现部分缺陷 缺点： • 内部缺陷不易发现 要求 • 认真、仔细 • 记录完整
一、概述
带电测试
• 变压器绝缘油色谱分析 • 电容型设备介损及电容量 • 铁芯接地电流 • 超高频局放 • 超声局放 • 避雷器带电测试 • 红外热成像 • 紫外成像 •…
风险评估 设备状态评价 安全、可靠性、环境、成本
为状态评价提供必要的参数 状态检修的重要辅助手段
在线监测
二、在线监测系统结构
早期结构
集中式测量结构 • 被测信号汇集到主控室，由系统主机逐一进行检测 存在的问题 • 模拟信号长距离传输的干扰 • 地电位冲击
二、在线监测系统结构
基于IEC61850的结构